JP7003979B2 - 制御装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本開示は、搬送ロボットの制御装置、制御方法、およびプログラムに関する。

工場や倉庫では、ＡＶＧ（Automated Guided Vehicle）などに代表される、自律走行機能を備えた搬送ロボットの導入が進んでいる。自律走行する搬送ロボットは、ＩＯＴ（Internet of Things）センシングデバイス等の普及により機能が高度化している。それにより、自律走行する搬送ロボットは、業務の自動化に貢献している。

特許文献１には、搬送ロボットの電池残量が少なくなった場合に、搬送ロボットが自動的に充電ステーションへ移動する自動搬送システムが記載されている。

しかし、このような搬送ロボットでは、急な故障や、搬送業務途中の急激な電池残量の低下等の突発的な事象が発生した場合に、搬送業務が完遂されなくなる。

そのような問題に対して、特許文献２には、搬送ロボットの稼働状態を定期的にモニタリングして、障害事象の発生を監視し、複数の搬送ロボットを連携させて搬送業務を継続する搬送システムが提案されている。

特開２０１０－０５５１８３号公報 国際公開第２０１５／０５９７３９号

しかし、搬送ロボットに障害が発生した際に、他の搬送ロボットが稼働中で空きがない場合、障害により中断された搬送業務は、他の搬送ロボットの作業が終了するのを待って、引き継がれる。

このような搬送システムにおいて、搬送業務に中断が発生した場合には、搬送物の緊急度によっては大きな損害が発生したり、搬送先において作業効率の低下を招いたりするおそれがある。

本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、業務の優先度に応じて適切に業務を実行できる制御装置、制御方法、およびプログラムを提供することを目的とする。

本開示の一態様における制御装置は、複数のロボットの各々が実行中の業務の優先度を取得する取得手段と、前記複数のロボットのうち、第１のロボットが該第１のロボットが実行中の第１の業務の終了地点まで到達できない場合に、該第１の業務より優先度が低い第２の業務を実行中のロボットを、該第１の業務を引継いで実行させる第２のロボットとして選択し、該第２のロボットに、該第１の業務の引継ぎを指示する引継ぎ指示手段と、を備える。

本開示の一態様における制御方法は、複数のロボットの各々が実行中の業務の優先度を取得し、前記複数のロボットのうち、第１のロボットが該第１のロボットが実行中の第１の業務の終了地点まで到達できない場合に、該第１の業務より優先度が低い第２の業務を実行中のロボットを、該第１の業務を引継いで実行させる第２のロボットとして選択し、該第２のロボットに、該第１の業務の引継ぎを指示する。

本開示の一態様におけるプログラムは、コンピュータに、複数のロボットの各々が実行中の業務の優先度を取得する取得処理と、前記複数のロボットのうち、第１のロボットが該第１のロボットが実行中の第１の業務の終了地点まで到達できない場合に、該第１の業務より優先度が低い第２の業務を実行中のロボットを、該第１の業務を引継いで実行させる第２のロボットとして選択する選択処理と、該第２のロボットに、該第１の業務の引継ぎを指示する引継ぎ指示処理と、を実行させる。

本開示によれば、業務の優先度に応じて適切に業務を実行できる。

第１の実施の形態に係る制御装置１００の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。 第２の実施の形態に係る制御装置２００を含む制御システムの概要の一例を示す図である。 第２の実施の形態において使用される業務情報の一例を示す表である。 第２の実施の形態において使用される状態情報の一例を示す表である。 第２の実施の形態に係る制御装置２００の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。 第２の実施の形態において使用される割当情報の一例を示す表である。 第２の実施の形態において使用される走行データの一例を示す表である。 第２の実施の形態において使用されるロボット情報の一例を示す表である。 第２の実施の形態に係る業務の割り当て処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る業務の引継ぎ処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る搬送ロボットの選択処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態の変形例に係る制御装置２０１の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。 各実施の形態を実現可能なコンピュータ（情報処理装置）のハードウェア構成を例示的に説明する図である。

本開示の各実施形態について図面を用いて説明する。

＜第１の実施の形態＞
第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施の形態では、課題を解決する基本の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る制御装置１００の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。

［制御装置１００の構成］
図１に示す通り、本実施の形態に係る制御装置１００は、取得部１１０と、引継ぎ指示部１２０とを備えている。

取得部１１０は、複数のロボットの各々が実行中の業務の優先度を取得する。なお、取得部１１０が業務の優先度を取得する方法は特に限定されず、例えば通信ネットワークを介して取得するようにしてもよい。

引継ぎ指示部１２０は、複数のロボットのうち、第１のロボットが該第１のロボットが実行中の第１の業務の終了地点まで到達できない場合に、該第１の業務より優先度が低い第２の業務を実行中のロボットを、該第１の業務を引継いで実行させる第２のロボットに決定し、該第２のロボットに、該第１の業務の引継ぎを指示する。

このように、本実施の形態に係る制御装置１００では、第１のロボットが第１の業務を完遂できない場合に、第１の業務の優先度よりも低い優先度の第２の業務を実行中の第２のロボットが、第１の業務を引き継ぐ。

これにより、制御装置１００は、業務の優先度に応じて適切に業務を実行することができる。

＜第２の実施の形態＞
次に、上述した第１の実施の形態を基本とする、第２の実施の形態について、図面を参照して説明する。第２の実施の形態に係る制御装置２００を含む制御システムの概要の一例を示す図である。

本実施の形態では、具体的に、ロボットに実行させる業務を搬送業務として本発明を説明するが、本発明の用途は、特に搬送業務に限らない。例えば、業務は、移動を伴う、引継ぎ可能な業務であれば、棚卸業務や検出業務、検査業務など他の業務でもよい。

［制御装置２００の概要］
図２に示す通り、本実施の形態に係る制御装置２００は、少なくとも１つの操作端末と、少なくとも１つのロボットと、データを送受信可能に接続される。

図２に示す操作端末は、制御装置２００と特定のインタフェースまたは通信ネットワークを介して接続される。ユーザは、操作端末を介して搬送ロボットに実行させる業務に関する情報（以下、業務情報とも記載）を入力する。入力された業務情報は、制御装置２００に送信される。

また、操作端末は、搬送ロボットが実行している状態に関する情報（以下、状態情報とも記載）を制御装置２００を介して受信することができる。受信した状態情報は、操作端末が備える表示部に表示されてもよい。

図２に示す搬送ロボットは、通信ネットワークを介して制御装置２００に接続される。搬送ロボットは、制御装置２００から、業務情報および制御指示等を受信する。また、搬送ロボットは、状態情報等を制御装置２００に送信する。

また、搬送ロボットは、様々なセンサやデバイスを備える。例えば、搬送ロボットは、現在位置等の位置情報を取得するセンサ、周囲の物体を検出するセンサまたはカメラ、接触センサ、故障検知デバイス、エラー検出デバイス、および通信デバイスを備える。なお、搬送ロボットには、それぞれを識別するためのロボットＩＤが付与されている。

ここで、特定のインタフェースは、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等が挙げられる。また、通信ネットワークとして、有線通信または無線通信のいずれも使用可能である。また、通信ネットワークと、搬送ロボットに必要な情報を送受信できればどのような規格の有線通信または無線通信を使用してもよい。

なお、業務情報は、例えば、業務種類、業務ＩＤ、業務優先度、位置情報、業務対象および開始日時を含んでもよい。

状態情報は、例えば、ロボットＩＤと、現在位置と、電池残量と、障害発生と、時刻とを含んでもよい。

図３は、本実施の形態において使用される業務情報の一例を示す表である。この例では、予め業務種類として搬送業務が選択されている。業務情報は、搬送業務に応じた位置情報および搬送対象と開始日時とを含んでいる。本実施の形態では、業務種類を予め選択したが、業務種類を業務情報に含めてもよい。

業務ＩＤは、それぞれの業務に固有のＩＤである。業務ＩＤは、一意の数値またはアルファベットの組み合わせに限られず、アルファベットと数値とを組み合わせたものでもよい。

業務優先度は、２つ以上のレベルで表されればよく、例えば、高・中・低の３つのレベルで表されてもよく、さらに細かなレベルに分けて表されてもよい。

位置情報は、例えば、業務開始地点および業務終了地点を含み、さらに、経由地点を含んでもよい。また、搬送対象は、例えば、搬送物の種類、名称および重量を含む。

開始日時は、ユーザが業務情報を入力し終えた時点の日時でも、ユーザが業務情報を制御装置２００に送信した日時でもよい。また、開始日時は、制御装置２００が業務の指示として搬送ロボットに業務情報を送信した日時でも、搬送ロボットが業務情報を受信した日時でもよい。本実施の形態では、操作端末が制御装置２００に業務情報を送信した日時を採用する。

図４は、本実施の形態において使用される状態情報の一例を示す表である。この例では、搬送業務を実行中の搬送ロボットの状態情報として、ロボットＩＤ、現在位置、電池残量、障害情報および時刻を含む。

ロボットＩＤは、それぞれのロボットに固有のＩＤである。ロボットＩＤは、一意の数値またはアルファベットの組み合わせに限られず、アルファベットと数値とを組み合わせたものでもよい。

現在位置は、搬送ロボットが、制御装置２００に状態情報を送信する際の位置である。また、障害情報は、搬送ロボットに、エラーや故障、急激な電池残量の低下等の障害の有無を示す。障害情報は、発生した障害の種別を含んでもよい。

時刻は、搬送ロボットが制御装置２００に状態情報を送信する時刻でもよい。また、時刻は、制御装置２００が状態情報を受信した時刻でもよい。本実施の形態では、搬送ロボットが制御装置２００に状態情報を送信する時刻を採用する。

［制御装置２００の構成］
図５は、本実施の形態に係る制御装置２００の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図５に示す通り、本実施の形態に係る制御装置２００は、取得部１１０と、記憶部２１０と、経路計算部２２０と、故障予測部２３０と、ロボット選択部２４０と、実行指示部２５０と、引継ぎ判断部２６０と、引継ぎ指示部２７０と、を備えている。

取得部１１０は、操作端末から業務情報を取得する。そして、取得部１１０は、取得した業務情報を記憶部２１０に記憶させる。

また、取得部１１０は、搬送ロボットから状態情報を取得する。そして、取得部１１０は、取得した業務情報を記憶部２１０に記憶させる。

実行指示部２５０は、取得部１１０が業務情報を取得した場合に、後述する経路計算部２３０を用いて、業務情報における業務開始地点から業務終了地点までの走行経路を計算する。また、実行指示部２５０は、後述するロボット選択部２４０を用いて、該業務情報により示される業務の実行を指示する搬送ロボット（業務を割り当てる割当先の搬送ロボット）を選択する。そして、実行指示部２５０は、割当先の搬送ロボットに、業務情報、および、走行経路を送信し、業務開始地点からの業務の実行を指示する。

これにより、割当先の搬送ロボットは、受信した業務情報に基づいて、業務開始地点に移動し、搬送物を搭載して、走行経路に従って移動することにより、搬送業務を実行する。

また、実行指示部２５０は、搬送ロボットへの業務の割り当てに関する情報（以下、割当情報とも記載）を生成する。

図６は、本実施の形態において使用される割当情報の一例を示す表である。割当情報は、例えば、図６に示すように、業務ＩＤ、ロボットＩＤ、業務優先度および走行経路を含むが、これに限らず、業務情報および状態情報に含まれる他の情報を含んでいてもよい。割当情報に含まれる互いに関連付けられた業務ＩＤおよびロボットＩＤに基づいて、制御装置２００は、それぞれの搬送ロボットが実行している業務を把握することができる。

また、実行指示部２５０は、割当情報などを、操作端末に送信してもよい。

引継ぎ判断部２６０は、業務実行中の各搬送ロボットの状態を監視して、各搬送ロボットが業務を完遂できるか否かを判断し、該業務の引継ぎの必要性を判断する。例えば、引継ぎ判断部２６０は、記憶部２１０に記憶されている各搬送ロボットの状態情報に基づいて、業務を完遂できるか否かを判断する。

引継ぎの必要性の判断方法は特に限定されない。例えば、引継ぎ判断部２６０は、業務実行中の搬送ロボットの現時点の電池残量に基づき、引継ぎの必要性を判断してもよい。この場合、引継ぎ判断部２６０は、例えば、状態情報から、業務実行中の搬送ロボットの電池残量および現在位置を取得する。また、引継ぎ判断部２６０は、割当情報から走行経路を取得する。そして、引継ぎ判断部２６０は、現在位置と走行経路とに基づき、現時点における業務終了地点までの予測使用電力（すなわち、残りの業務に必要な予測消費電力）を算出する。予測使用電力は、後述するように、例えば、過去の走行データに基づき算出される。

引継ぎ判断部２６０は、電池残量から予測使用電力を減じた値が所定の閾値以上であれば、搬送ロボットが業務を完遂できるため、該業務の引継ぎの必要性がないと判断する。また、引継ぎ判断部２６０は、電池残量から予測使用電力を減じた値が所定の閾値未満であれば、搬送ロボットが業務を完遂できないため、該業務の引継ぎの必要性ありと判断する。

引継ぎ判断部２６０により、業務実行中の搬送ロボットが業務を完遂できないと判断された場合、引継ぎ指示部２７０は、該搬送ロボット（以下、引継ぎ元の搬送ロボットとも記載）が実行中の業務（以下、引継ぎ対象の業務とも記載）について、以下の引継ぎ指示処理を行う。

引継ぎ指示部２７０は、後述するロボット選択部２４０を用いて、完遂できないと判断された業務を引き継ぐ搬送ロボット（以下、引継ぎ先の搬送ロボットとも記載）を選択する。そして、引継ぎ指示部２７０は、引継ぎ元の搬送ロボットに、引継ぎ地点（該引継ぎ元の搬送ロボットの現在位置）における引継ぎ先の搬送ロボットへの業務の引き継ぎを指示する。

また、引継ぎ指示部２７０は、引継ぎ先の搬送ロボットに、業務情報、および、走行経路を送信し、引継ぎ地点における、引継ぎ元の搬送ロボットからの業務の引き継ぎを指示する。これにより、引継ぎ元の搬送ロボットは、引継ぎ地点において、引継ぎ先の搬送ロボットに搬送物を受け渡す。

また、引継ぎ先の搬送ロボットは、引継ぎ地点に移動し、引継ぎ元の搬送ロボットから搬送物を受け取り、走行経路に従って移動することにより、搬送業務を実行する（搬送業務を引き継ぐ）。

また、引継ぎ指示部２７０は、引継ぎ先の搬送ロボットのロボットＩＤで、割当情報を更新する。

なお、引継ぎ指示部２７０は、引継ぎ地点として、引継ぎ元の搬送ロボットの現在位置以外の位置を設定してもよい。例えば、引継ぎ指示部２７０は、引継ぎ元の搬送ロボットの現在位置、充電場所、引継ぎ先の搬送ロボットの現在位置に基づき、引継ぎ地点を決定してもよい。この場合、引継ぎ指示部２７０は、状態情報を参照して、引継ぎ元の搬送ロボットの現在位置を取得する。そして、引継ぎ指示部２７０は、引継ぎ元の搬送ロボットの現在位置と、充電場所と、引継ぎ先の搬送ロボットの現在位置と、をパラメータとする評価関数（重み付け関数）に基づいて、これら３点間の距離が最小となるような地点を引継ぎ地点と算出する。

また、引継ぎ指示部２７０は、引継ぎ元の搬送ロボットが業務を開始して引継ぎ地点に到着する時刻を考慮して、該時刻よりも前に引継ぎ先の搬送ロボットを引継ぎ地点に到着させるように指示してもよい。

また、引継ぎ元の搬送ロボットは、業務の引継ぎ後に、最寄りまたは指定された充電場所に向かうように予め設定されてもよい。または、引継ぎ元の搬送ロボットは、ロボット選択部２４０により選択された際に、業務の引継ぎ後に、最寄りまたは指定された充電場所に向かうように指示されてもよい。

記憶部２１０は、例えば、図３に示すような業務情報を記憶する。また、記憶部２１０は、例えば、図４に示すような状態情報を記憶する。記憶部２１０は、図６に示すような、取得部１１０により業務情報と状態情報とが関連付けられた割当情報を記憶する。

記憶部２１０は、さらに、過去の業務ごとに、該業務に割り当てられた搬送ロボットの走行データを記憶する。記憶部２１０は、例えば、業務情報の履歴と状態情報の履歴とが関連付けられた情報に、後述する業務実行時の搬送ロボットの故障可能性と、各業務における実際の走行経路とが追加された情報を走行データとして記憶してもよい。

走行データに使用する状態情報の履歴には、搬送ロボットから送信された状態情報のうち、業務実行中の搬送ロボットから送信されたすべての状態情報が含まれるようにしても、少なくとも業務開始時および業務終了時に受信した状態情報が含まれるようにしてもよい。これにより、必要であれば、状態情報の履歴に基づいて、例えば、業務開始時および終了時の電池の残量、後述する故障可能性、突発的な事象の発生の有無およびその種類、作業時間、および移動速度が算出可能である。

図７は、記憶部２１０に記憶される走行データの一例を示す図である。本実施の形態では、過去の業務情報と、状態情報に含まれる業務開始時および業務終了時の履歴と、これらの履歴から算出可能な走行距離および消費電力とが、過去の業務に関する走行データとして記憶される。

なお、記憶部２１０は、制御装置２００の動作に必要な情報、プログラムおよびデータを記憶していてもよい。

また、走行データは、同じ記憶装置（例えば、記憶部２１０）に格納されてもよいし、それぞれ異なる記憶装置に格納されてもよい。

さらに、記憶部２１０は、制御装置２００内に内蔵されてもよいし、制御装置２００とは別個の記憶装置によって実現されてもよい。

故障予測部２３０は、記憶部２１０に記憶されている走行データを参照して、各搬送ロボットの故障可能性を予測する。故障予測部２３０が故障可能性を予測する方法は特に限定されないが、所定期間内における各搬送ロボットの総移動距離に応じて予測されてもよい。ここで、所定期間とは、例えば、一か月または半年など、搬送ロボットの使用頻度に応じて定められてもよく、また、過去の故障のデータから故障率曲線に基づいて定められてもよい。

または、故障予測部２３０は、前回の搬送ロボットのメンテナンス日からの経過期間に応じて故障可能性を予測するようにしてもよい。この場合、図８に示すように、各搬送ロボットについて、総移動距離およびメンテナンス日を含むロボット情報を記憶部２１０に記憶しておいてもよい。なお、故障可能性は、２つ以上のレベルで表され、例えば、高・中・低の３つのレベルで表されてもよく、さらに細かなレベルに分けて表されてもよい。

ここで、各搬送ロボットの総移動距離は、例えば、記憶部２１０に記憶されている走行データに含まれる走行経路から算出することができる。そして、故障予測部２３０は、算出した故障可能性を、各搬送ロボットのロボットＩＤに関連付けることで、例えば割当情報として記憶部２１０に記憶させることができる。

経路計算部２２０は、取得部１１０が操作端末から取得した業務情報に基づいて、業務開始地点から業務終了地点までの搬送ロボットの走行経路を計算する。経路計算部２２０は、業務開始地点から業務終了地点までの最短経路を走行経路としてもよい。経路計算部１１０が走行経路を計算する方法は特に限定されず、グラフ理論等に基づく一般的な経路探索法を用いてもよい。また、経路計算部２２０は、業務情報に経由地点が含まれている場合、経由地点も考慮した最短経路を走行経路としてもよい。

ロボット選択部２４０は、実行指示部２５０、または、引継ぎ指示部２７０からの要求に応じて、業務の割り当て、または、引継ぎを行う搬送ロボット（業務の割当先、または、引継ぎ先の搬送ロボット）を選択する。

ここで、ロボット選択部２４０に対して、実行指示部２５０は、「対象業務」として、取得した業務情報に含まれる業務の業務ＩＤを、「対象位置」として、業務の開始位置を指定して、搬送ロボットの選択を要求する。また、引継ぎ指示部２７０は、「対象業務」として、引継ぎ対象の業務の業務ＩＤを、「対象位置」として、引継ぎ元の搬送ロボットの現在位置を指定して、搬送ロボットの選択を要求する。そして、ロボット選択部２４０は、指定された対象業務、および、対象位置に基づいて、搬送ロボットを選択する。

ロボット選択部２４０は、対象位置から所定範囲において、業務が割り当てられておらず、待機場所等で待機中（または充電中）の搬送ロボット（以下、待機搬送ロボットとも記載）が存在するかどうかを判定する。所定範囲とは、例えば、対象位置から、所定距離の範囲でもよく、所定時間要する範囲でもよい。また、所定範囲とは、対象位置を含む区画内でも、該区画および隣接する区画を含む範囲でもよい。待機搬送ロボットが存在する場合、ロボット選択部２４０は、該待機搬送ロボットを選択する。

また、待機搬送ロボットが存在しない場合、ロボット選択部２４０は、対象位置から所定範囲において、対象業務よりも低い業務優先度の業務を実行中の搬送ロボットが存在するかどうかを判定する。このような搬送ロボットが存在する場合、ロボット選択部２４０は、これらの搬送ロボットの中から、最も業務優先度の低い業務を実行中の搬送ロボットを選択する。なお、最も業務優先度の低い業務を実行中の搬送ロボットが複数存在する場合、ロボット選択部２４０は、対象位置に最も近い搬送ロボットを選択してもよい。

このように、業務の割当先、または、引継ぎ先の搬送ロボットとして、業務を実行中の搬送ロボット（以下、選択対象搬送ロボットとも記載）を選択しようとする場合、ロボット選択部２４０は、該選択対象搬送ロボットの業務について、上述の引継ぎ指示部２７０による引継ぎ指示処理を再帰的に実行してもよい。これにより、選択対象搬送ロボットが業務を実行中であっても、該業務をさらに他の搬送ロボットに引き継ぎつつ、該選択対象送ロボットを、業務の割当先、または、引継ぎ先の搬送ロボットとして選択できる。

なお、ロボット選択部２４０は、待機搬送ロボットや業務を実行中の搬送ロボットから、搬送ロボットを選択するときに、さらに、対象業務の対象位置から業務終了位置までの予測使用電力と、各搬送ロボットの電池残量と、に基づき、搬送ロボットを選択してもよい。

予測使用電力は、例えば、過去の走行データに基づき算出される。この場合、ロボット選択部２４０は、搬送ロボットの走行距離に対する消費電力に基づき、予測使用電力を算出してもよい。例えば、ロボット選択部２４０は、過去の走行データから、複数の搬送ロボットの走行距離に対する平均消費電力を算出する。また、ロボット選択部２４０は、対象業務の割当情報から走行経路を取得する。そして、ロボット選択部２４０は、対象業務の走行経路の対象位置から業務終了地点までの距離と、平均消費電力とを用いて、予測使用電力を算出する。

また、ロボット選択部２４０は、対象業務と類似する業務に関する走行データに基づき、予測使用電力を算出してもよい。例えば、ロボット選択部２４０は、対象業務の割当情報から走行経路を取得する。また、ロボット選択部２４０は、対象業務の業務情報を取得する。そして、ロボット選択部２４０は、過去の走行データから、対象業務の走行経路の対象位置から業務終了地点までの経路、および、対象業務の業務内容（例えば、重量等）をキーとして、同じ、または、類似する走行データを抽出する。ロボット選択部２４０は、抽出した走行データから、対象業務と同じまたは類似する過去の業務において実際に消費された消費電力を取得する。なお、走行データに実際の消費電力が含まれていない場合、ロボット選択部２４０は、業務開始時の電池残量と業務終了時の電池残量とから実際の消費電力を算出してもよい。そして、ロボット選択部２４０は、対象業務と同じまたは類似する過去の業務において実際に消費された消費電力を、予測使用電力とする。

ロボット選択部２４０は、対象位置から所定範囲に位置する、待機搬送ロボットや対象業務よりも低い業務優先度の業務を実行中の搬送ロボットの各々について、状態情報の電池残量を取得する。ロボット選択部２４０は、予測使用電力と、取得した各搬送ロボットの電池残量とを比較する。そして、ロボット選択部２４０は、待機搬送ロボットや業務を実行中の搬送ロボットの電池残量が予測使用電力を超えている場合、該搬送ロボットを選択する。

また、ロボット選択部２４０は、さらに、故障予測部２２０が予測した故障可能性も考慮して、搬送ロボットを選択してもよい。例えば、ロボット選択部２４０は、待機搬送ロボットや対象業務よりも低い業務優先度の業務を実行中の搬送ロボットが複数存在する場合、故障可能性が最も低い搬送ロボットを選択してもよい。

また、ロボット選択部２４０は、さらに、待機搬送ロボットや対象業務よりも低い業務優先度の業務を実行中の搬送ロボットが複数存在する場合、対象位置から最も近い搬送ロボットを選択してもよい。

なお、記憶部２１０に記憶されている走行データは、参照する走行データに関連付けられた個々の搬送ロボットの個体差、充電池の経年劣化、業務を実行した環境の差異、および故障の発生などの理由によって、消費電力の値に誤差を有していると考えられる。そのため、ロボット選択部２４０は、走行データから得られる複数の実際の消費電力に対して統計的処理（例えば、平均値を算出）を施して使用してもよい。

また、ロボット選択部２４０は、記憶部２１０において、対象業務と同じ過去の業務内容を発見できない場合、例えば、搬送物の重量と走行距離とが類似する業務を走行データから抽出して、抽出した走行データを参照する。そして、ロボット選択部２４０は、走行データに含まれる実際の消費電力に、類似する割合に応じた値を乗算して予測使用電力を算出してもよい。

［制御装置２００の動作］
次に、図９～１１を参照して、制御装置２００の動作について説明する。

ここでは、故障予測部２２０が、予め、記憶部２１０に記憶されている過去の業務に関する走行データを参照し、各搬送ロボットの故障可能性を予測し、各搬送ロボットのロボットＩＤに関連付けて記憶部２１０に記憶させているとする。

はじめに、図９を参照して、制御装置２００の動作における業務の割り当て処理について説明する。図９は、本実施の形態に係る業務の割り当て処理を示すフローチャートである。業務の割り当て処理は、ユーザが業務情報を入力したときに実行される。

取得部１１０は、ユーザの操作端末から業務情報を取得する（ステップＳ１）。次に、取得部１１０は、取得した業務情報を記憶部２１０に記憶させる。

実行指示部２５０は、経路計算部２３０を用いて、ステップＳ１で取得した業務情報に含まれる業務開始地点と業務終了地点とから、業務における搬送ロボットの走行経路を計算する（ステップＳ２）。

実行指示部２５０は、「対象業務」として、業務情報に含まれる業務の業務ＩＤを、「対象位置」として、業務の開始位置を指定して、ロボット選択部２４０による後述する選択処理を実行する（ステップＳ３）。ロボット選択部２４０は、対象位置から所定範囲の、待機搬送ロボット、または、対象業務よりも低い業務優先度の業務を実行中の搬送ロボットを選択する。なお、業務を実行中の搬送ロボット（選択対象搬送ロボット）を選択する場合、上述のように、ロボット選択部２４０により、選択対象搬送ロボットの業務がさらに他の搬送ロボットに引き継がれてもよい。

実行指示部２５０は、選択した搬送ロボット（割当先の搬送ロボット）に、業務開始地点からの業務の実行を指示する（ステップＳ４）。これにより、選択された搬送ロボット（割当先の搬送ロボット）は、業務開始地点から搬送物を搬送する業務を開始する。

次いで、図１０を参照して、制御装置２００の動作における業務の引継ぎ処理について説明する。図１０は、本実施の形態に係る業務の引継ぎ処理を示すフローチャートである。

取得部１１０は、各搬送ロボットから状態情報を取得する（ステップＳ１１）。取得部１１０は、取得した状態情報を記憶部２１０に記憶させる。

引継ぎ判断部２６０は、各搬送ロボットの状態情報に基づいて、各搬送ロボットが業務を完遂できるか否かを判断する（ステップＳ１２）。業務を完遂できない搬送ロボットがない場合（ステップＳ１２／ＮＯ）、ステップＳ１１からの処理が繰り返される。

業務を完遂できない搬送ロボットがある場合（ステップＳ１２／ＹＥＳ）、引継ぎ指示部２７０は、「対象業務」として、業務を完遂できない搬送ロボットが実行中の業務（引継ぎ対象の業務）の業務ＩＤを、「対象位置」として、該搬送ロボット（引継ぎ元の搬送ロボット）の現在位置を指定して、ロボット選択部２４０による後述する選択処理を実行する（ステップＳ１３）。ロボット選択部２４０は、対象位置から所定範囲の、待機搬送ロボット、または、対象業務よりも低い業務優先度の業務を実行中の搬送ロボットを選択する。なお、業務を実行中の搬送ロボット（選択対象搬送ロボット）を選択する場合、上述のように、ロボット選択部２４０により、選択対象搬送ロボットの業務がさらに他の搬送ロボットに引き継がれてもよい。

引継ぎ指示部２７０は、引継ぎ元の搬送ロボットに、引継ぎ地点（該引継ぎ元の搬送ロボットの現在位置）における引継ぎ先の搬送ロボットへの業務の引き継ぎを指示する（ステップＳ１４）。

引継ぎ指示部２７０は、選択した搬送ロボット（引継ぎ先の搬送ロボット）に、引継ぎ地点における、引継ぎ元の搬送ロボットからの業務の引き継ぎを指示する（ステップＳ１５）。

これにより、選択された搬送ロボット（引継ぎ先の搬送ロボット）は、引継ぎ地点（該引継ぎ元の搬送ロボットの現在位置）において、引継ぎ元の搬送ロボットから搬送物を受け取り、搬送業務を引き継ぐ。以降、ステップＳ１１からの処理が繰り返し実行される。

次いで、図１１を参照して、制御装置２００の動作における搬送ロボットの選択処理ついて説明する。図１１は、本実施の形態に係る搬送ロボットの選択処理を示すフローチャートである。

選択処理は、実行指示部２５０、または、引継ぎ指示部２７０からの要求に応じて実行される。

ロボット選択部２４０は、対象位置から所定範囲に待機搬送ロボットが存在するかどうかを判定する（ステップＳ２１）。待機搬送ロボットが存在する場合（ステップＳ２１／ＹＥＳ）、ロボット選択部２４０は、該待機搬送ロボットを選択する（ステップＳ２２）。

待機搬送ロボットが存在しない場合（ステップＳ２１／ＮＯ）、ロボット選択部２４０は、対象位置から所定範囲において、対象業務よりも低い業務優先度の業務を実行中の搬送ロボットが存在するかどうかを判定する（ステップＳ２３）。

このような搬送ロボットが存在しない場合（ステップＳ２３／ＮＯ）、ロボット選択部２４０は、ステップＳ２１からの処理を繰り返し実行する。

このような搬送ロボットが存在する場合（ステップＳ２３／ＹＥＳ）、ロボット選択部２４０は、これらの搬送ロボットの中から、最も業務優先度の低い業務を実行中の搬送ロボット（選択対象搬送ロボット）を抽出する（ステップＳ２４）。

ロボット選択部２４０は、選択対象搬送ロボットを業務を完遂できない搬送ロボットとして、選択対象搬送ロボットが実行中の業務について、上述の引継ぎ指示部２７０による引継ぎ指示処理（ステップＳ１３～Ｓ１５）を再帰的に実行する（ステップＳ２５）。

選択対象搬送ロボットの業務の他の搬送ロボットへの引継ぎが完了すると、ロボット選択部２４０は、選択対象搬送ロボットを選択する（ステップＳ２６）。ロボット選択部２４０は、選択結果を実行指示部２５０、または、引継ぎ指示部２７０に応答する（ステップＳ２７）。
以上により、本実施の形態に係る制御装置２００の動作が完了する。

［効果］
本実施の形態に係る制御装置２００によれば、引継ぎ判断部２６０が、業務実行中の搬送ロボットに対して、引継ぎの必要性を判断できる。そして、引継ぎ指示部２７０が、業務の引継元の搬送ロボットの業務よりも低い業務優先度の業務を実行している搬送ロボットの中から、業務の引継先の搬送ロボットを選択できる。

そして、引継ぎ指示部２７０が、選択した引継先の搬送ロボットに業務を引き継がせることができる。これにより、本実施の形態に係る制御装置２００は、優先度の高い業務から優先的に、業務を中断させることなく継続させることができる。

また、引継ぎ指示部２７０が、さらに他の搬送ロボットに、引継先の搬送ロボットが実行中の業務を引き継がせることができる。そして、搬送ロボットの引き継ぎを繰り返すことにより、本実施の形態に係る制御装置２００は、優先度の高い業務から優先的に、業務を中断させることなく継続させることができる。

したがって、本実施の形態に係る制御装置２００は、業務の優先度に応じて適切に業務を実現することができる。

＜変形例＞
次に、第２の実施の形態の変形例について説明する。第２の実施の形態の変形例は、上述した第２の実施の形態を基本とする。なお、説明の便宜上、前述した第２の実施の形態で説明した図面に含まれる構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１２は、本実施の形態の変形例に係る制御装置２０１の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図１２に示す通り、本実施の形態の変形例に係る制御装置２０１では、第２の実施の形態に係る制御装置２００の引継ぎ判断部２６０と、引継ぎ指示部２７０の代わりに、引継ぎ判断部２６１と、引継ぎ指示部２７１と、を備えている。

上述した第２の実施の形態に係る制御装置２００では、引継ぎ元の搬送ロボットが、最寄りまたは指定された充電場所に到着する程度の電池残量を有している。本実施の形態の変形例に係る制御装置２０１では、業務実行中の搬送ロボットにエラー、故障または事故などの突発的な事象（障害）が発生し、業務実行中の搬送ロボットが停止して業務を中断する場合に対応する構成である。

業務実行中の搬送ロボットに突発的な事象が発生すると、業務実行中の搬送ロボットは、制御装置２０１に障害発生を通知する。そして、制御装置２０１は、受信した障害発生情報を引継ぎ判断部２６１に入力する。引継ぎ判断部２６１は、障害発生が通知された搬送ロボットは、業務を完遂できないと判断する。

なお、障害発生の通知は、例えば、搬送ロボットから制御装置２０１に送信される状態情報に含まれる障害情報を用いてもよい。また、例えば、障害により停止した業務実行中の搬送ロボットの現在位置と、障害の種類と、中断された業務の優先度とを示す障害発生情報が用いられてもよい。

引継ぎ指示部２７１は、「対象業務」として、障害が発生した搬送ロボットが実行中の業務の業務ＩＤを、「対象位置」として、該搬送ロボット（引継ぎ元の搬送ロボット）の現在位置（停止地点）を指定して、ロボット選択部２４０による選択処理を実行する。そして、引継ぎ指示部２７１は、選択した搬送ロボット（引継ぎ先の搬送ロボット）に、引継ぎ地点（停止地点）における、引継ぎ元の搬送ロボットからの業務の引き継ぎを指示する。

また、制御装置２０１は、障害発生をユーザの操作端末に通知する。操作端末は、障害発生の通知を受信すると、ユーザに障害が発生したことを知らせるためにアラームを発する。アラームを発する方法は特に限定されない。例えば、操作端末が備える表示部に障害が発生したメッセージを表示しても、さらに音や光等も加えてユーザに通知してもよい。

操作端末は、障害発生のメッセージに加えて、障害により停止した搬送ロボットの位置と、障害の種類と、中断された業務の業務情報とを表示部に表示してもよい。これにより、ユーザは、障害が発生して自律走行できない搬送ロボットに対して対応することができる。

［効果］
本実施の形態の変形例に係る制御装置２０１によれば、障害により業務実行中の搬送ロボットが停止したとしても、引継ぎ指示部２７１が、停止地点付近において業務の引継先の搬送ロボットを選択し、該搬送ロボットに業務を引継がせることができる。

本実施の形態の変形例に係る制御装置２０１では、突発的に障害が発生しても、必要最小限の中断で、優先度の高い業務から優先的に継続させることができる。

したがって、本実施の形態の変形例に係る制御装置２０１、上述した第１および第２の実施の形態に係る制御装置と同様の効果を得ることができる。

＜ハードウェアの構成例＞
ここで、上述した各実施の形態に係る制御装置（１００、２００、２０１）を実現可能なハードウェアの構成例について説明する。上述した制御装置（１００、２００、２０１）は、専用の装置として実現してもよいが、コンピュータ（情報処理装置）を用いて実現してもよい。

図１３は、本発明の各実施の形態を実現可能なコンピュータ（情報処理装置）のハード
ウェア構成を例示する図である。

図１３に示した情報処理装置（コンピュータ）１０のハードウェアは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２、入出力ユーザインタフェース１３、ＲＯＭ（Read Only Memory）１４、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５、記憶装置１７、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体１９のドライブ装置１８を備え、これらがバス１６を介して接続された構成を有する。入出力ユーザインタフェース１３は、入力デバイスの一例であるキーボードや、出力デバイスとしてのディスプレイ等のマンマシンインタフェースである。通信インタフェース１２は、上述した各実施の形態に係る装置（図１、図２、図５および図１２）が、外部装置と、通信ネットワーク２０を介して通信するための一般的な通信手段である。係るハードウェア構成において、ＣＰＵ１１は、各実施の形態に係る制御装置（１００、２００、２０１）を実現する情報処理装置１０について、全体の動作を司る。

上述した各実施の形態を例に説明した本発明は、例えば、上記各実施の形態において説明した処理を実現可能なプログラム（コンピュータプログラム）を、図１３に示す情報処理装置１０に対して供給した後、そのプログラムを、ＣＰＵ１１に読み出して実行することによって達成される。なお、係るプログラムは、例えば、上記各実施の形態の説明において参照したフローチャート（図９ないし図１１）に記載した各種処理や、或いは、図１、図２、図５および図１２に示したブロック図において該装置内に示した各部（各ブロック）を実現可能なプログラムであってもよい。

また、情報処理装置１０内に供給されたプログラムは、読み書き可能な一時記憶メモリ（１５）またはハードディスクドライブ等の不揮発性の記憶装置（１７）に格納されてもよい。即ち、記憶装置１７において、プログラム群１７Ａは、例えば、上述した各実施の形態における制御装置（１００、２００、２０１）内に示した各部の機能を実現可能なプログラムである。また、各種の記憶情報１７Ｂは、例えば、上述した各実施の形態における過去の業務内容に関する走行データ等である。ただし、情報処理装置１０へのプログラムの実装に際して、個々のプログラム・モジュールの構成単位は、ブロック図（図１、図２、図５および図１２）に示した各ブロックの区分けには限定されず、当業者が実装に際して適宜選択してよい。

また、前記の場合において、該装置内へのプログラムの供給方法は、ＣＤ（Compact Disk）－ＲＯＭ、フラッシュメモリ等のコンピュータ読み取り可能な各種の記録媒体（１９）を介して該装置内にインストールする方法や、インターネット等の通信回線（２０）を介して外部よりダウンロードする方法等のように、現在では一般的な手順を採用することができる。そして、このような場合において、本発明は、係るコンピュータプログラムを構成するコード（プログラム群１７Ａ）或いは係るコードが格納された記憶媒体（１９）によって構成されると捉えることができる。

以上、本発明を、上述した模範的な実施の形態およびその実施例に適用した例として説明した。しかしながら、本発明の技術的範囲は、上述した各実施の形態及び実施例に記載した範囲には限定されない。当業者には、係る実施の形態に対して多様な変更または改良を加えることが可能であることは明らかである。そのような場合、係る変更または改良を加えた新たな実施の形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得る。そしてこのことは、特許請求の範囲に記載した事項から明らかである。

１０ 情報処理装置
１１ ＣＰＵ
１２ 通信インタフェース
１３ 入出力ユーザインタフェース
１４ ＲＯＭ
１５ ＲＡＭ
１６ バス
１７ 記憶装置
１８ ドライブ装置
１９ 記憶媒体
２０ 通信回線
１００、２００、２０１ 制御装置
１１０ 取得部
１２０、２７０、２７１ 引継ぎ指示部
２１０ 記憶部
２２０ 経路計算部
２３０ 故障予測部
２４０ ロボット選択部
２５０ 実行指示部
２６０、２６１ 引継ぎ判断部

Claims (7)

1. 複数のロボットの各々が実行中の業務の優先度を取得する取得手段と、
   前記複数のロボットのうち、第１のロボットが該第１のロボットが実行中の第１の業務の終了地点まで到達できない場合に、該第１の業務より優先度が低い第２の業務を実行中のロボットを、該第１の業務を引継いで実行させる第２のロボットとして選択し、該第２のロボットに、該第１の業務の引継ぎを指示する引継ぎ指示手段と、を備え、
   前記引継ぎ指示手段は、前記第１のロボットの電池残量と現在位置を取得し、前記第１のロボットの前記現在位置から前記第１の業務の終了地点に到達するまでの予測使用電力を、過去の同一または類似の業務の走行データに基づいて算出し、前記第１のロボットの電池残量から前記予測使用電力を減じた値が所定の閾値未満である場合、前記第２のロボットを選択し、前記第１のロボットの現在位置と、充電場所と、前記第２のロボットの現在位置と、をパラメータとする評価関数に基づいて、これら３点間の距離が最小となるような地点を、前記第１の業務の引継ぎ地点として算出して決定し、前記第２のロボットに、該決定した引継ぎ地点への移動、及び、該決定した引継ぎ地点における前記第１の業務の引継ぎを指示する、
   制御装置。
2. 前記引継ぎ指示手段は、前記第１のロボットに障害が発生した場合に、前記第２のロボットを選択する、
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記引継ぎ指示手段は、前記複数のロボットの各々の故障可能性に基づき、前記第２のロボットを選択する、
   請求項１または２に記載の制御装置。
4. さらに、ユーザから入力された前記第１の業務より優先度が低い業務を実行中のロボットを、該第１の業務を実行させる前記第１のロボットとして選択し、該第１のロボットに、前記第１の業務の開始地点からの前記第１の業務の実行を指示する実行指示手段、
   を備える、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
5. 前記引継ぎ指示手段は、さらに、前記第２の業務より優先度が低い第３の業務を実行中のロボットを、該第２の業務を引継いで実行させる第３のロボットとして選択し、該第３のロボットに、該第２の業務の引継ぎを指示する、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。
6. 複数のロボットの各々が実行中の業務の優先度、電池残量および現在位置を取得し、
   前記複数のロボットのうち、第１のロボットの前記現在位置から、該第１のロボットが実行中の第１の業務の終了地点に到達するまでの予測使用電力を、過去の同一または類似の業務の走行データに基づいて算出し、
   前記第１のロボットの電池残量から前記予測使用電力を減じた値が所定の閾値未満である場合、該第１の業務より優先度が低い第２の業務を実行中のロボットを、該第１の業務を引継いで実行させる第２のロボットとして選択し、
   前記第１のロボットの現在位置と、充電場所と、前記第２のロボットの現在位置と、をパラメータとする評価関数に基づいて、これら３点間の距離が最小となるような地点を、前記第１の業務の引継ぎ地点として算出して決定し、
   前記第２のロボットに、該決定した引継ぎ地点への移動、及び、該決定した引継ぎ地点における前記第１の業務の引継ぎを指示する
   制御方法。
7. コンピュータに、
   複数のロボットの各々が実行中の業務の優先度、電池残量および現在位置を取得する取得処理と、
   前記複数のロボットのうち、第１のロボットの前記現在位置から、該第１のロボットが実行中の第１の業務の終了地点に到達するまでの予測使用電力を、過去の同一または類似の業務の走行データに基づいて算出する算出処理と、
   前記第１のロボットの電池残量から前記予測使用電力を減じた値が所定の閾値未満である場合、該第１の業務より優先度が低い第２の業務を実行中のロボットを、該第１の業務を引継いで実行させる第２のロボットとして選択する選択処理と、
   前記第１のロボットの現在位置と、充電場所と、前記第２のロボットの現在位置と、をパラメータとする評価関数に基づいて、これら３点間の距離が最小となるような地点を、前記第１の業務の引継ぎ地点として算出して決定する引継ぎ地点決定処理と、
   前記第２のロボットに、該決定した引継ぎ地点への移動、及び、該決定した引継ぎ地点における前記第１の業務の引継ぎを指示する引継ぎ指示処理と、
   を実行させるプログラム。

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